《Scientific Reports》：Development and characterization of dibenzalacetone-loaded oleogels as a potential photoprotective agents for sunscreen formulations
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长时间暴露于紫外线辐射会诱发红斑、加速光老化并增加皮肤癌风险。防晒霜是预防紫外线诱导皮肤损伤的主要策略；然而，光防护剂的有效局部递送常受限于配方挑战。二苄叉丙酮（DBA）作为一种具有广泛UVA和UVB吸收的查尔酮衍生物，表现出强大的光防护潜力，但受限于其较差的
长时间暴露于紫外线辐射会诱发红斑、加速光老化并增加皮肤癌风险。防晒霜是预防紫外线诱导皮肤损伤的主要策略；然而，光防护剂的有效局部递送常受限于配方挑战。二苄叉丙酮（DBA）作为一种具有广泛UVA和UVB吸收的查尔酮衍生物，表现出强大的光防护潜力，但受限于其较差的水溶性。本研究旨在开发并优化负载二苄叉丙酮的二氧化硅（SD）油凝胶，作为局部光防护系统。油凝胶采用阿甘油（AO）或荷荷巴油制备，并通过23因子设计进行优化。研究人员评估了DBA溶解度、临界凝胶浓度、流变行为、药物含量及体外防晒因子（SPF）。进一步表征包括铺展性、光稳定性、皮肤渗透、差示扫描量热法、傅里叶变换红外光谱、稳定性研究及对人角质形成细胞的细胞毒性评估。DBA在两种油中均表现出高溶解度，从而在结构剂浓度为10%时形成稳定的半透明油凝胶。所有配方均表现出非牛顿、假塑性和触变行为，可接受的药物含量，以及广谱紫外线防护（λc?>?370 nm）。基于AO的油凝胶显示出更优的SPF值。配方F8（AO，15% SD，8% DBA）达到了最高的SPF、优异的铺展性、增强的光稳定性、低皮肤渗透性，并且在高达400 μg/mg时无细胞毒性。
**论文解读：负载二苄叉丙酮的二氧化硅油凝胶作为防晒配方光防护剂的开发与表征**
### 研究背景与目的
紫外线（UV）辐射是导致皮肤红斑、加速光老化及增加皮肤癌风险的主要环境因素。防晒霜是预防紫外线损伤的核心策略，但光防护剂的有效局部递送常受配方挑战的限制。二苄叉丙酮（DBA）作为一种查尔酮（chalcone）衍生物，具有广泛的UVA和UVB吸收能力，展现出良好的光防护潜力，然而其极低的水溶性严重限制了在防晒配方中的应用。现有有机紫外线滤光剂（如对氨基苯甲酸（PABA）和二苯甲酮类）可能引起接触性皮炎、皮肤刺激等不良反应。油凝胶（oleogels）作为一种基于脂质的半固体递送系统，具备热稳定性、良好铺展性和皮肤相容性，是负载疏水性活性成分的理想载体。二氧化硅（silicon dioxide, SD）作为颗粒型凝胶剂，可通过形成三维网络结构同时增强紫外线散射。此外，阿甘油（argan oil, AO）富含生育酚和多酚，荷荷巴油（jojoba oil, JO）具有仿生皮脂特性，均可提供协同抗氧化和光防护效益。目前尚无研究将DBA负载于SD基油凝胶中并系统评估其防晒性能。因此，本研究旨在开发并优化负载DBA的SD油凝胶，作为创新的局部光防护平台，以提高DBA的稳定性、功效和皮肤应用性能。研究人员采用23全因子设计系统考察油类型、SD浓度和DBA浓度三个变量对油凝胶物理稳定性和防晒效力的影响。该研究发表在《Scientific Reports》。
### 主要关键技术方法
研究人员通过Claisen–Schmidt反应合成DBA；筛选DBA在AO、JO和黑籽油（BS）中的溶解度，确定AO和JO为油相；通过临界凝胶浓度（CGC）测定确定SD最低凝胶化浓度为10%（w/w）；采用23全因子设计制备8种配方，变量为油类型（AO/JO）、SD浓度（10%/15%）和DBA浓度（4%/8%）。评估方法包括：使用Brookfield数字粘度计测量流变特性（假塑性、触变性）；采用Labsphere UV 2000S紫外透射分析仪测量体外SPF（防晒因子）；通过新生大鼠全层皮肤（来源：开罗大学动物房）进行体外渗透实验；利用差示扫描量热法（DSC）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析分子状态和相互作用；采用MTT法评估对人角质形成细胞（HaCaT细胞系，来自ATCC）的细胞毒性；通过大鼠皮肤刺激性试验和组织病理学检查验证安全性。
### 研究结果
**预配方研究**：DBA在AO和JO中的溶解度显著高于BS（P < 0.05），分别为204.3 ± 1.62 mg/mL和249.4 ± 1.36 mg/mL。CGC测定表明SD在两种油中均为10%，形成稳定三维网络。
**感官特性**：AO基油凝胶质地较硬，呈淡黄色半透明；JO基油凝胶质地较软，呈浅黄色半透明。SD浓度影响透明度。
**非双折射检查**：在交叉偏振光显微镜下，所有配方（以F8为例）呈现暗背景，表明凝胶网络为无定形各向同性，无结晶结构。
**物理稳定性**：所有配方在离心、冷热循环（5°C/45°C）和冻融循环（-5°C/25°C）测试后均无相分离，SD浓度为10%和15%时稳定性显著（P < 0.0001）。
**流变性质**：所有配方呈非牛顿、假塑性流动和触变行为。Farrow常数（N）在2.35–4.31之间，滞后面积（H.A）0.81–8.30 cm2。粘度随SD浓度增加而显著升高（P < 0.0001），15% SD配方粘度更高。
**药物含量**：DBA含量在96.21%–102.6%之间，符合半固体制剂标准（90%–110%）。
**铺展性**：铺展直径范围为3.64–4.81 cm，F8（4.81 cm）具有最高铺展性。
**凝胶-溶胶转变温度（T
g）**：JO基油凝胶T
g约52–55°C，AO基约47–50°C，所有配方冷却后可逆恢复，表明热可逆性。
**体外SPF和防晒效力**：SPF值范围6.60–18.63，防晒效力0.22–0.45。单因子分析显示：油类型（X1）显著影响（P < 0.0045），AO基高于JO基；SD浓度（X2）显著增加（P < 0.0001）；DBA浓度（X3）显著增加（P < 0.0001）。F8（AO, 15% SD, 8% DBA）达到最高SPF（18.63）和防晒效力（0.45）。
**体外皮肤渗透**：8小时累积渗透量显示F3最高（109.6 ± 0.23 μg/cm2），F8最低（83.43 ± 0.53 μg/cm2，P < 0.001）。低渗透归因于DBA与油凝胶基质的高亲和力、高粘度和DBA对角蛋白的亲和性，有利于局部作用。
**优化**：Design-Expert软件确定F8为最优配方，期望值0.937，综合最高SPF、防晒效力和铺展性。
**防水测试**：F8在40分钟浸泡后完全移除，不具防水性。
**DSC**：纯DBA在120°C有尖锐吸热峰，SD在200°C。F8中DBA特征峰消失，表明DBA以无定形或分子分散状态存在于油凝胶基质中。
**FT-IR**：DBA特征峰（C-H伸缩3059.1 cm?1，C=O伸缩1604.77 cm?1）在F8中未发生位移，仅峰强度增加，表明无显著分子间相互作用。
**储存稳定性**：F8在室温储存6个月后，感官性质、交叉偏振光显微镜、药物含量（仍95–105%）、铺展性、SPF和防晒效力均无显著变化（P > 0.05），DSC图谱未变。
**细胞毒性**：MTT法显示F8在浓度≤100 μg/mg（相当于8 μg/mg DBA）时，HaCaT细胞活力未受显著影响，表明安全。
**组织病理学**：F8处理组大鼠皮肤与正常对照组结构一致，无炎症细胞浸润、水肿或坏死，而福尔马林阳性对照组出现表皮局灶性坏死、真皮透明样变和炎症浸润，证实F8无皮肤刺激性。
### 总结与讨论
本研究成功开发并优化了负载DBA的油凝胶防晒配方。通过全因子（23）设计，确定了最优配方F8（AO, 15% SD, 8% DBA），该配方具有最高铺展性、最高SPF和最有效的防晒保护。其感官特性（质地、外观、感官吸引力）也非常理想，增强了整体可接受性。这些发现表明，F8是最有效且最稳定的防晒配方，提供了最佳的光防护效果和更优的用户使用体验。研究结论部分翻译：本研究涉及负载DBA的油凝胶用于防晒配方的开发与优化。使用全因子（23）设计评估结果，以确定最优的负载DBA的油凝胶配方（F8）。配方F8表现出最高的铺展性、最高的SPF和最有效的防晒保护。配方F8的感官特性，包括其质地、外观和整体感官吸引力，也非常有利，有助于其整体可接受性。这些发现表明，配方F8是最有效且最稳定的防晒配方，提供了最佳的光防护效果和增强的用户使用体验。
